自動(dòng)氣象站（能自動(dòng)觀(guān)測和存儲觀(guān)測數據的設備）
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自動(dòng)氣象站是一種非常有用的設備，能夠自動(dòng)地觀(guān)測和存儲氣象觀(guān)測數據。它主要由傳感器、采集器、通訊接口和系統電源等組成，可以測量包括氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等在內的氣象要素，并且數據采集頻率較高，每分鐘都會(huì )采集并存儲一組觀(guān)測數據。這些數據對于天氣預報、氣候研究、農業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護等方面都非常有用。 自動(dòng)氣象站的應用范圍非常廣泛，它可以用于監測和預測天氣變化，幫助人們做出適當的決策和預防措施。例如，通過(guò)測量雨量和風(fēng)速，可以預測洪水和風(fēng)暴等自然災害，并及時(shí)發(fā)出警報。此外，自動(dòng)氣象站還可以用于研究氣候變化和環(huán)境問(wèn)題，例如空氣質(zhì)量和噪音污染等。 總之，自動(dòng)氣象站是一種非常有用的設備，可以提供準確、實(shí)時(shí)的氣象數據，對于許多領(lǐng)域都有非常重要的應用。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，相信自動(dòng)氣象站的功能和性能還將不斷提高，為人們提供更加準確、可靠的氣象數據。自動(dòng)氣象站
能自動(dòng)觀(guān)測和存儲觀(guān)測數據的設備
自動(dòng)氣象站
自動(dòng)氣象站是一種能自動(dòng)地觀(guān)測和存儲氣象觀(guān)測數據的設備，主要由傳感器、采集器、通訊接口、系統電源等組成，隨著(zhù)氣象要素值的變化，各傳感器的感應元件輸出的電量產(chǎn)生變化。自動(dòng)氣象站觀(guān)測項目主要包括氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量等要素，經(jīng)擴充后還可測量其它要素，數據采集頻率較高，每分鐘采集并存儲一組觀(guān)測數據。自動(dòng)氣象站根據對自動(dòng)氣象站人工干預情況也可將自動(dòng)氣象站分為有人自動(dòng)站和無(wú)人自動(dòng)站。自動(dòng)氣象站網(wǎng)由一個(gè)中心站和若干自動(dòng)氣象站通過(guò)通信電路組成的。
基本信息
外文名
Forain Weather System
用途
氣象測量
應用
精密監測、精準預警、科學(xué)調度、防汛救災等
正文
自動(dòng)氣象站(PH)是一個(gè)自動(dòng)化的傳統氣象站，無(wú)論是節省人力或測量偏遠地區的氣像資料。該系統通過(guò)Argos系統和全球電信系統差不多可以進(jìn)行實(shí)時(shí)回報，或儲存的數據作日后傳送。自動(dòng)氣象站往往被放置在供電網(wǎng)絡(luò )和通訊網(wǎng)絡(luò )內?，F在，太陽(yáng)能電池板，風(fēng)力渦輪機和移動(dòng)電話(huà)技術(shù)使自動(dòng)氣象站能在供電網(wǎng)絡(luò )和通訊網(wǎng)絡(luò )外，透過(guò)無(wú)線(xiàn)型式傳送資料。
概況
利用無(wú)線(xiàn)電遙測技術(shù)將本地區的氣象參量數據自動(dòng)發(fā)往中心氣象臺的無(wú)人氣象站。自動(dòng)氣象站一般設置于條件惡劣、無(wú)法建立人工氣象觀(guān)測站的地區。自動(dòng)氣象站能搜集和提供氣象參量信息(如氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)力、風(fēng)向、雨量等），積累各地區的氣象資料，并通過(guò)無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機自動(dòng)地定時(shí)發(fā)往相距數百公里的中心氣象臺。中心氣象臺收到氣象信息后可進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，也可記錄和存儲下來(lái)供以后進(jìn)行氣象分析和氣象預報之用。自動(dòng)氣象站一般是用各種傳感器對大氣壓力、溫度、相對濕度、風(fēng)向、平均風(fēng)速、最大風(fēng)速、累計雨量和降水現象等參量進(jìn)行自動(dòng)測量，并將測量結果變換成電信號，再由無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機發(fā)往中心氣象臺。自動(dòng)氣象站為了節省電源功率，無(wú)線(xiàn)電發(fā)射機不是連續工作的。它只是在收到中心氣象臺發(fā)出的開(kāi)機指令后才開(kāi)始工作，發(fā)送氣象參量信息。與人工氣象站不同的是，自動(dòng)氣象站不能報告云的種類(lèi)和云量。此外，降水測量是對雪顯得有點(diǎn)問(wèn)題，因為量器必需在每次測量時(shí)清空。對于目前的技術(shù)所限，那些接觸不到傳感器的天文現像，例如霧，仍然要人手監測。
硬件
1、傳感器
能感受被測氣象要素的變化并按一定的規律轉換成可用輸出信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉換器組成。
自動(dòng)氣象站常用的傳感器有：
氣溫——鉑電阻溫度傳感器
風(fēng)向——單翼風(fēng)向傳感器
風(fēng)速——風(fēng)杯風(fēng)速傳感器
雨量——翻斗式雨量傳感器
蒸發(fā)——超聲測距蒸發(fā)量傳感器
輻射——熱電堆式輻射傳感器
2、數據采集器
數據采集器是自動(dòng)氣象站的核心，其主要功能是數據采樣、數據處理、數據存儲及數據傳輸，其主要技術(shù)性能為：
數據采樣速率及算法規定；
采集器的電源能保證采集器至少七天正常工作，數據存儲器至少能存儲三天的每分鐘氣壓、氣溫、相對濕度、1分鐘平均風(fēng)向和風(fēng)速、降水量和下表列各項目的每小時(shí)正點(diǎn)觀(guān)測數據，能在計算機中形成規定的數據文件。
技術(shù)參數
要素 | 測量范圍 | 分辨力 | 準確度 | 單位 |
地溫 | -50--80 | 0.1 | ±0.3 | ℃ |
氣溫 | -50--50 | 0.1 | ±0.2 | ℃ |
相對濕度 | 0--100 | 1 | ±3 | % |
風(fēng)速 | 0--70 | 0.1 | ±（0.3+0.03V） | m/s |
風(fēng)向 | 0--360 | 2.5 | ±5 | 度 |
氣壓 | 450--1060 | 0.1 | ±0.3 | hpa |
降水量 | 0--999.9 | 0.2 | ±4%（室內靜態(tài)測試，雨強為2mm/min） | mm |
總輻射 | 0--1500 | 1 | ±0.5 | w/m2 |
* 如有特殊要求，請聯(lián)系技術(shù)部。027-87510227 | ||||
配置
各個(gè)自動(dòng)氣象站的配置可以不盡相同，但通常包括以下內容：
全天候數據記錄器，可充電電池和遙測裝置（可選）
氣象傳感器
太陽(yáng)能電池板或風(fēng)力發(fā)電機組
外殼
玻璃纖維外殼的特點(diǎn)在于耐防化學(xué)或水的腐蝕。
不銹鋼外殼是最佳選擇，而且通常是316s/s或304s/s。不銹鋼外殼具耐腐蝕及化學(xué)性。這些機箱也昂貴，同樣大小的費用可以是玻璃纖維外殼一倍以上。
太陽(yáng)能電池板
自動(dòng)氣象站的主要動(dòng)力來(lái)源，通常是一個(gè)或多個(gè)太陽(yáng)能電池板并聯(lián)穩壓器和一個(gè)或多個(gè)充電池。一般而言，太陽(yáng)能電池板的輸出是其最佳的只有每天5個(gè)小時(shí)。因此安裝角度和位置是至關(guān)重要的。在北半球的太陽(yáng)能電池板將被安裝成面向南，南半球的則面向北。安裝的角度則各有不同，但安裝的角度絕不應為5度，是因為會(huì )使灰塵積聚而令電力輸出下降。
在陽(yáng)光充沛的情況下，12伏直流電太陽(yáng)能電池板的輸出值為：
5瓦 = 400mA/hr
10瓦 = 800mA/hr
20瓦 = 1.6A/hr
40瓦 = 3.3A/hr
桅桿
自動(dòng)氣象站使用的標準桅桿高度為2米，3米，10米和30米。亦有其它尺寸，但通常這些大小已被視作標準。
10米（32.8英尺）桅桿是用于測量避免受樹(shù)木影響的數據，如樹(shù)木，建筑物或其他障礙物。通常這種自動(dòng)氣象站是測量風(fēng)速和風(fēng)向。
30米（98.4英尺）桅桿是用于測量參數分層數據模型。在2米，3米，10米和30米各個(gè)分層中測量風(fēng)，濕度和溫度。其他傳感器則安裝在2米或以下的高度。
分類(lèi)
自動(dòng)氣象站是由電子設備或計算機控制的自動(dòng)進(jìn)行氣象觀(guān)測和資料收集傳輸的氣象站，通常有以下三種形式：
有線(xiàn)遙測自動(dòng)氣象站
儀器的感應部分與接收處理部分相隔幾十米到幾公里，其間用有線(xiàn)通信電路傳輸。由氣象傳感器、接口電路、微機系統、通訊接口等組成。傳感器將氣象信息轉換成電信號由接口電路輸出。微機系統是它的心臟，負責處理接口電路及觀(guān)測員通過(guò)鍵盤(pán)輸入的信號，并將處理結果輸出顯示、打印、存盤(pán)，也可通過(guò)接口送到信息網(wǎng)絡(luò )服務(wù)系統。這種自動(dòng)站早期用于實(shí)時(shí)查詢(xún)氣象資料，現在逐漸取代氣象站日常主要觀(guān)測工作。
無(wú)線(xiàn)遙測氣象站
又稱(chēng)無(wú)人氣象站。它包括測量系統、程序控制和編碼發(fā)射系統、電源三部分組成。氣象要素轉換成電信號的方式常見(jiàn)有機械編碼式和低頻調制式兩種，前者多使用機械位移的感應元件，使指針在碼盤(pán)上位移而發(fā)出不同的電碼；后者多使用電參量輸出感應元件，使它產(chǎn)生一個(gè)低頻變化的信號，然后將此信號載于射頻上發(fā)射。無(wú)人氣象站通常能連續工作一年左右，每天定時(shí)觀(guān)測4─24次?？稍?000公里之外的控制中心指令或接收它拍發(fā)的電報，也可利用衛星收集和轉發(fā)它拍發(fā)的資料。該站通常安置在沙漠、高山、海洋(漂浮式或固定式)等人煙稀少的地區，用于填補地面氣象觀(guān)測網(wǎng)的空白處。
長(cháng)期自動(dòng)氣象站
長(cháng)期自動(dòng)氣象站是一種僅僅用于收集資料的氣象站。它的資料不對發(fā)送，由工作人員定期取回。2005年中國珠峰綜合科考隊的科學(xué)家們在珠峰海拔6520米的東絨布冰川埡口，成功搭建起了一套長(cháng)期自動(dòng)氣象觀(guān)測站，這是目前世界上海拔最高的自動(dòng)氣象觀(guān)測站。這個(gè)自動(dòng)氣象觀(guān)測站分為兩層，能夠每10分鐘獲取一次大氣溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速等數據，其中的雪探測儀設備還可以每10分鐘獲得一次雪深的數據，超聲探測儀可以獲得三維的風(fēng)速風(fēng)向和二氧化碳通量等第一手數據。
結構
體系結構
自動(dòng)氣象站由硬件和系統軟件組成，硬件包括傳感器、采集器、通訊接口、系統電源、計算機等，系統軟件有采集軟件和地面測報業(yè)務(wù)軟件。為了實(shí)現組網(wǎng)和遠程監控，還須配置遠程監控軟件，將自動(dòng)氣象站與中心站聯(lián)接形成自動(dòng)氣象觀(guān)測系統。
現用自動(dòng)氣象站主要采用集散式和總線(xiàn)式兩種體系結構。集散式是通過(guò)以CPU為核心的采集器集中采集和處理分散配置的各個(gè)傳感器信號；總線(xiàn)式則是通過(guò)總線(xiàn)掛接各種功能模塊（板）來(lái)采集和處理分散配置的各個(gè)傳感器信號。
工作原理
隨著(zhù)氣象要素值的變化，自動(dòng)氣象站各傳感器的感應元件輸出的電量產(chǎn)生變化，這種變化量被CPU實(shí)時(shí)控制的數據采集器所采集，經(jīng)過(guò)線(xiàn)性化和定量化處理，實(shí)現工程量到要素量的轉換，再對數據進(jìn)行篩選，得出各個(gè)氣象要素值，并按一定的格式存儲在采集器中。
在配有計算機的自動(dòng)氣象站，實(shí)時(shí)將氣象要素值顯示在計算機屏幕上，并按規定的格式存儲在計算機的硬盤(pán)上。在定時(shí)觀(guān)測時(shí)刻，還將氣象要素值存入規定格式的定時(shí)數據文件中。根據業(yè)務(wù)需要實(shí)現各種氣象報告的編發(fā)，形成各種氣象記錄報表和氣象數據文件。
通過(guò)對自動(dòng)站運行狀態(tài)數據的分析，實(shí)現自動(dòng)站的遠程監控。
相關(guān)事件
2022年4月20日19時(shí)左右，14名科考登山隊員克服8級大風(fēng)，在零下20多攝氏度的低溫缺氧環(huán)境下，在8300米成功架設了極高海拔的自動(dòng)氣象站，創(chuàng )下中國自動(dòng)氣象站架設的最高海拔紀錄。
2023年5月23日11時(shí)54分，海拔8830米世界海拔最高的自動(dòng)氣象站技術(shù)升級成功。
主要功能
自動(dòng)采集氣壓、溫度、濕度、風(fēng)向、風(fēng)速、雨量、蒸發(fā)量、日照、輻射、地溫等全部或部分氣象要素。
按業(yè)務(wù)需求通過(guò)計算機輸入人工觀(guān)測數據。
編發(fā)各類(lèi)氣象報告。
按地面氣象觀(guān)測數據文件和記錄簿表格式形成觀(guān)測數據文件。
編制各類(lèi)氣象報表。
實(shí)現通訊組網(wǎng)和運行狀態(tài)的遠程監控
手持自動(dòng)氣象站
TRM-GPS1型手持網(wǎng)絡(luò )氣象站，它既是氣象站，又是手機，又是網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器，又是衛星定位儀。擁有它就可以掌握地球任意位置的氣候信息。這就是我們推出的國家專(zhuān)利產(chǎn)品TRM-GPS1型手持網(wǎng)絡(luò )氣象站。由于它具有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )功能，因此其內容無(wú)限豐富，是目前國內最先進(jìn)的手持網(wǎng)絡(luò )測量?jì)x器。智能手機技術(shù)的嵌入，讓其管理功能更加強大，是目前為止其它測量?jì)x器無(wú)以倫比的產(chǎn)品，可廣泛應用于氣象，農業(yè)，林業(yè)，水利，環(huán)保，太陽(yáng)能等等各個(gè)領(lǐng)域，是行業(yè)內理想的網(wǎng)絡(luò )測量?jì)x器。
參考資料
[1] 中國氣象局 http://english.cma.gov.cn/qxzt/2008_323/gcyzw/t20080321_229274.phtml
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
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